[发明专利]一种数据包可靠传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络数据传输领域，是一种对数据包丢失进行恢复的有效方法。尤其适用于实时通信和单向通信中的数据包丢失恢复。

背景技术

随着计算机网络及其技术的迅速发展，网络环境在不断改善，然而数据包丢失问题仍然是影响网络通信质量的最大因素之一。对于数据包丢失，主要有两种解决方法：一种是ARQ技术：通过反馈信道，将丢失的数据段信息反馈给发送方，发送方重新发送丢失的数据段；另一种是FEC技术：通过对数据包分组添加冗余包，使得发送的数据包组具有一定的丢包恢复能力。对传输时延敏感的业务或只有单向信道的应用场景中，采用FEC技术则是一种有效且实用的选择。

常见的FEC技术通常是基于奇偶校验码、RS码(里德-所罗门码)等线性分组码的包编码方法。基于奇偶校验码的包编码，利用奇偶校验码的编码方法，产生一个冗余的监督包，并添加在数据包后，构成一组编码包组，这种方法可以恢复包组内任意丢失的一个编码包；类似的，基于RS码的包编码，利用RS码的编码方法，产生m个冗余的监督包，并添加在数据包后，构成一组编码包组，这种方法可以恢复包组内任意丢失的m个编码包。

经过研究和统计，Internet的丢包模式：大部分丢包是一种随机丢包，少数丢包表现为突发性的较长连续丢包，即少数丢包表现出较强相关性^[6]。传统的基于线性分组码的丢包恢复方案，虽然在处理分布均匀的随机丢包时可获得较好的效果，但是如果网络中出现了突发的较多个密集丢包，无差别的对每个包组添加更多的冗余包，将极大增加网络的负担。且每个包组内孤立的进行丢包恢复，使得部分包组的恢复能力过剩，部分包组的恢复能力不足，无法动态的合理调度恢复资源。

发明内容

本发明提出了一种数据包可靠传输的方法，打破了线性分组码的包组间孤立地恢复丢包的弊端，通过对RS码生成矩阵的重新设计，在包组间引入动态关联，通过后续包组的到来选择性的扩展当前包组的丢包恢复能力。

一种数据包可靠传输恢复方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)从RS码生成矩阵中，构造其一个缺失子矩阵作为包编码的生成矩阵，并以此新生成矩阵产生当前数据包组的所有监督包；

(2)将当前数据包组生成的所有监督包进行跨包组重新分配；

(3)将分配后的编码包组进行包组内二次编码；

(4)在接收端采用自适应丢包恢复，根据当前编码包组丢包多少的不同，自适应的等待相应数量的后续关联包组，进行恢复。

基于上述技术方案，采用的包编码的生成矩阵G，其特征在于：

设G_g×h为一个g行h列的RS码的系统生成矩阵，并将其表示成子矩阵形式：

Gg×h=IgWg×(g+r)=]]>